Робот Джоуи способен самостоятельно передвигаться по трубопроводной сети, преодолевая разнообразные среды и преграды. Датчики и искусственный интеллект помогают ему экономить энергию и находить выход из лабиринта труб. Камеры и фонари позволяют обнаруживать и фотографировать неисправности.
Под улицами большинства городов скрываются сети трубопроводов для воды, канализации и газа. Регулярный контроль состояния труб на предмет утечек и их ремонт часто требуют изыскания, что влечет за собой не только финансовые затраты, но и затрудняет движение по дорогам, создавая дополнительные неудобства жителям.
Для решения данной проблемы учёные из Университета Лидса создали робота, способного продвигаться по трубам даже малого диаметра и снимать информацию о поломках и засорах. опубликовано в журнале Frontiers in Robotics and AI.
Подземные сети – среда, непригодная для роботов: спутниковая навигация там отсутствует. Для передвижения по трубам роботы должны быть миниатюрными, поэтому им нужны простые двигатели, датчики, компьютеры и маленькие батарейки.
Робот по имени «Джоуи», весящий 70 граммов, способен самостоятельно изучать трубопроводные системы без необходимости камер для навигации. Благодаря «ногам-колесам», распечатанным на 3D-принтере, «Джоуи» может передвигаться по ровной поверхности и преодолевать небольшие преграды. Энергоэффективные датчики измеряют расстояние до стен, стыков труб и углов, а камера с фонарём фиксируют неисправности в сетях трубопроводов.
Эксперименты показали, что робот может самостоятельно прокладывать путь по экспериментальной сети труб с Т-образными соединениями, поворотами, тупиками, препятствиями и прямыми участками. В среднем «Джоуи» исследовал примерно один метр трубопровода за чуть более 45 секунд. Робот легко передвигался вверх и вниз по наклонным трубам, покрытым песком или липким гелем. Достаточно датчиков позволяло роботу двигаться без включения камеры или использования энергоемкого компьютерного зрения. При разряде батареи «Джоуи» возвращался в исходную точку для подзарядки.
«Джоуи» обладает одним недостатком: он не может перевернуться, если случайно упадет на спину. Разработчики полагают, что следующий прототип сможет решить эту проблему. Кроме того, планируется сделать роботов водонепроницаемыми для функционирования в трубах, полностью заполненных водой.
Учёные в планах создают группу маленьких роботов, которые будут работать под руководством крупного робота по имени «Канга».
«Канга» оборудуют более сложными датчиками и инструментами для ремонта труб. Разработчики стремятся создать систему проверки и контроля состояния протяженных трубопроводных сетей.